铝是镁合金的第一大合金化元素，那么锌就是它的第二大合金化元素，锌在镁中的最大固溶度为62%，且随着温度下降而减少，因此除有固溶强化作用外，还有一定的时效强化作用。锌可消弱合金中铁、镍等杂质对其抗腐蚀性能的不利影响，锌可与镁形成Mg7Zn，在340℃发生共晶反应，共晶点为51.2%Zn，即
　　L→α-Mg+Mg7Zn
　　温度下降到312℃时发生共析反应，即
　　Mg7Zn→α-Mg+MgZn
　　合金的室温平衡组织为α-Mg+MgZn，温度降低时可以α-Mg固溶体中析出强化书自MgZn。镁-锌系合金可形成连续的GP区和连续的中间析出相，因而不能通过过热或变质处理细化晶粒。二元Mg-Zn合金的凝固温度区间大，流动性差，易产生显微疏松，也不易细化晶粒。因此，几乎没有商业使用价值，镁-锌合金的时效过程非常复杂。
　　目前获得工业应用的铸造镁-锌系合金的锌含量为4%~6%，含5%Zn的合金具有最高的强度性能，再增加锌含量，合金的力学性能全面下降。另外，锌会引起合金出现显微疏松和增大热裂倾向。
　　镁-锌合金有时效强化能力，Mg-5Zn合金可在204℃时效处理5h~10h，温度低时，时效强化效果缓慢。工业Mg-Zn合金的锌含量不得大于6%，向合金中添加少量的Mn、Cu、RE等可改善合金的性能，形成有优秀综合性能的新型镁-锌合金。
　　在Mg-Zn合金中加入Cu可以显着提高合金塑性和时效强化效果。Mg-Zn-Cu合金铸件的力学性能与AZ91合金的相当，而且有更好的高温稳定性，如砂型铸造的ZC63合金。加入铜可以提高Mg-Zn合金的共晶温度，因而可在更高的温度下进行固溶处理，可以提高Zn及Cu在镁中的固溶量，同时共晶体中化合物的形貌也生了变化，Mg-Zn化合物以离异共晶形式分布于晶界及枝晶间，大部分Cu以化合物形式存在于共晶相Mg(Cu,Zn)2中，因而减少了Cu对合金抗蚀性的不利影响。Mg-Zn-Cu合金用于铸造汽车零件，但还需提高合金的抗腐蚀性能。
　　向Mg-Zn-Cu合金中再添加Mn，形成的四元合金ZC71也有时效硬化作用，用于生产挤压产品。
　　在含锌量小于4%的镁合金中添加≥0.5%Ca，可形成Mg2Ca和Mg5Ca2Zn5化合物，可于167℃以下从固溶体中析出，提高合金的抗蠕变强度，这些化合物在167℃以上粗化，使合金的抗蠕变能下降，增加锌含量，合金的抗蠕变能力也会下降。含锌量较高的镁-锌-铝合金ZA142、ZA144的抗蠕变强度显着高于AZ91合金的。Sr也可以提高镁-锌合金的抗蠕变强度，但Sr的效果比Ca的大。
　　Mg-Zn合金通常含有＞0.5%锆，锆有明显的晶粒细化作用。Mg-Zn-Zr合金的铸造组织为α-Mg固溶体和块状Mg-Zn化合物与少量的Zn3Zr2金属化合物。典型的铸造Mg-Zn-Zr合金有ZK51A、ZK61A，变形合金有ZK21A、ZK31、ZK40A、ZK60A、Z616A。铸造合金的状态为T1或T6，而挤压材料及锻件仅在T6状态下应用。
　　含锆量高的镁-锌合金不易加工与铸造，为了解决工艺上的固难，可降低锌含量或添加稀土与钍，从而研发出Mg-Zn-RE-Zr系合金与Mg-Zn-Th-Zr系合金，前一类合金如ZE41A，人工时效后具有中等强度，已用于铸造直升机传动箱体；后一类合金有ZH62A，不过此合金现在已几乎不用了。
　　RE的添加不仅改变了镁-锌合金铸态组织中原有二元相的结构形态，而且生成了一种新的三元化合物T相，它的成分范围甚广；另外还改变了合金的时效硬化特性，阻碍β相的析出，推迟过时效的发生。